DE2841874A1

DE2841874A1 - Verfahren zum herabsetzen des feuchtigkeitsgehalts ausgedehnten tabaks

Info

Publication number: DE2841874A1
Application number: DE19782841874
Authority: DE
Inventors: Ardath Beale Canon; John Nolan Jewell; Jun Richard Paul Newton
Original assignee: Brown and Williamson Tobacco Corp
Current assignee: Brown and Williamson Holdings Inc
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1979-04-05
Also published as: CA1105344A; GB2004999A; GB2004999B; AU3990878A; JPS587274B2; JPS5493257A; AU519352B2; US4167191A

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

DIPL-ING.

H. KINKELDEY

W. STOCKMAIR

PR-ΐΝα - AeE icautcm

K. SCHUMANN

DR. REH. NAT. - DIPL- PHYS

P. H. JAKOB

DIPL-ING.

G. BEZOLD

DR. RSt NÄH - DIFL-ΟΘΑ

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE A3

Verfahren zum Herabsetzen des Feuchtigkeitsgehalts ausgedehnten Tabaks

Die, Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Trocknen von Tabak, insbesondere auf ein Verfahren zum Herabsetzen des Feuchtigkeitsgehaltes ausgedehnten Tabaks.

Bei der Herstellung von Zigaretten und ähnlichen Gegenständen ist es die übliche Praxis, Tabak bis zu einer Partikelgröße zu zerkleinern, welche für die Bereitung von Zigaretten angemessen ist, wobei der Ausdruck Zerkleinern sowohl Blätter als auch Stiele bzw. Stengel umfassen soll. Der Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks wird gewöhnlich vor dieser Größenverminderung gesteigert, um eine Zertrümmerung auf ein Mindestmaß herabzusetzen und um ein Material einheitlicherer Partikelgröße zu schaffen. Um ein nachfolgendes Verarbeiten, z.B. die Bildung des Zigarettenstäbchens zu ermöglichen, ist es erforderlich, den Feuchtig-

9098U/G966

TELEFON (089) 22 28 βα TELEX 05-39 380 TELEQRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

keitsgehalt des Tabaks auf eine Höhe unterhalb derjenigen herabzusetzen, bei welcher die Größenverminderung durchgeführt wird.

Im allgemeinen offenbart der Stand der Technik das Trocknen geschnittenen Tabaks von seinem anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt, gewöhnlich etwa 16 bis 35 %. bei Blättern und etwa 20 bis etwa 60 % bei Stielen, bis auf einen Feuchtigkeitsbereich von etwa 12 bis 15 %, indem man den Tabak durch Heißluft unter solchen Zeit- und Temperaturbedingungen hindurchgehen läßt, welche angemessen sind, um die gewünschte Feuchtigkeitsverminderung zu bewirken. Der Stand der Technik offenbart verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum Bewirken dieses Trocknens. Beispielsweise offenbart die USA-Patentschrift 3 357 436 das Trocknen geschnittenen Tabaks mit einem anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt von 16-35% auf einen Endfeuchtigkeitsgehalt von etwa 13%, indem man den Tabak einer Luft aussetzt, welche auf eine Temperatur von 66 bis 316°C erhitzt ist, wobei die Luft einen Wassergehalt von mindestens 10 Gew.-% besitzt.

Kürzlioli ist es in der Tabakindustrie weit verbreitete Praxis geworden, geschnittenen Tabak vor seiner Einverleibung in Zigaretten auszudehnen bzw. aufzubauschen. Die Ausdehnungsverfahren erzeugen einen Tabak mit herabgesetzter Dichte bzw. mit gesteigertem Füllvermögen, d.h. einer Steigerung des Volumens, welches von einem gegebenen Gewicht an Tabak eingenommen wird, was verbesserte Qualität und Wirtschaftlichkeit und herabgesetzte "Teer"- und Nikotinzufuhr gestattet. Zum Bewirken von Tabakausdehnung sind bisher zahlreiche Techniken beschrieben worden. Im allgemeinen wird die Tabakausdehnung erreicht, indem man Tabak mit Wasser, einer organischen Flüssigkeit, Kohlendioxyd, Ammoniak oder gewisser Kombinationen hiervon imprägniert, wonach man den imprägnierten Tabak Bedingungen gesteigerter Temperatur und/oder verminderten Druckes unterwirft. Bei den bisherigen Techniken des folgenden Trocknens des ausgedehnten Tabaks, gehen viele der mit der Ausdehnung einhergehenden Vorteile verloren bzw. werden herabgemindert infolge

von Schrumpfung, welche während des Trockenvorganges stattfindet. Ein Verfahren, durch welches ausgedehnter Tabak bis zu einer gewünschten Höhe getrocknet werden könnte, wobei ein damit einhergehender Verlust an Füllvermögen infolge Schrumpfung auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird, ist von wesentlichem Nutzen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man den Feuchtigkeitsgehalt ausgedehnten Tabaks unter Mindesthaltung des Verlustes an Füllvermögen auf eine gewünschte Höhe herabsetzen.

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Herabsetzen des Feuchtigkeitsgehaltes ausgedehnten Tabaks, bei welchem Ausbeuteverluste auf ein Mindestmaß herabgesetzt und die Partikelschich— tung herabgemindert wird,, während das Füllvermögen aufrechterhalten bleibt. Das Verfahren besteht in dem Trocknen des ausgedehnten Tabaks bei einer Temperatur im Bereich von etwa 121°C bis etwa 343°C in Anwesenheit einer absoluten Feuchtigkeit auf einer Höhe oberhalb derjenigen, welche einen Naßwärmegrad von mindestens etwa 66 C schafft.

Die Erfindung besteht in einer Methode zum Herabsetzen des Feuchtigkeitsgehaltes ausgedehnten Tabaks, welche sich dadurch kennzeichnet, daß man den ausgedehnten Tabak in einem Gas erhitzt, wobei das Gas eine Anfangstemperatur innerhalb des Bereichs von etwa 121°C bis etwa 343 C besitzt, in Anwesenheit einer absoluten Feuchtigkeit einer Höhe oberhalb derjenigen, welche eine Naßwärmegradablesung (wet bulb temperaturereading) von mindestens etwa 66⁰C schafft.

Der Ausdruck "ausgedehnter Tabak", wie er hier gebraucht wird, bedeutet bearbeiteten Tabak, einschließlich rekonstituierten Tabak, welcher zur Steigerung seines Volumens behandelt worden ist, sowie grünen Tabak. Der maximale Ausdehnungsgrad für Tabak tritt auf, wenn er sich in seinem grünen, frisch geernteten Zustand (Quellzustand) befindet. Beim Behandeln und Bearbeiten des Tabaks vermindert sich der Feuchtigkeitsgehalt und ebenso

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sein Volumen bzw. seine Ausdehnung oder "Expansion". Expandierter bzw. ausgedehnter Tabak ist dann auch Tabak, welcher einer "Reexpandierung" des Volumens unterworfen wurde.

Der Ausdruck "absolute Feuchtigkeit", wie er hier gebraucht wird, bedeutet den absoluten Wassergehalt in der Luft, welche den Tabak umgibt, der dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen wird.

Ein Naßwärmegrad wird erreicht, indem man einen nassen Baumwolldocht über eine Thermometerkugel bringt und diese in einen Luftstrom einsetzt. Mit dem Verdampfen des Wassers vom Docht kühlt sich der Docht ab, bis die Wärmerate, welche von der gemessenen Umgebung zum Docht übertragen wird, gleich ist der Rate des Wärmeverlustes, welcher durch das vom Docht verdampfende Wasser hervorgerufen wird. Diesen Gleichgewichtspunkt nennt man den Naßwärmegrad, und in Verbindung mit einer normalen Temperaturablesung und einer psychrometrisehen Tabelle kann die relative und die absolute Feuchtigkeit der trocknenden Luft bestimmt werden. Der Naßwärmegrad hat beim Beschreiben eines trocknenden Mediums eine größere physikalische Bedeutung als die absolute Feuchtigkeit bzw. der Prozentsatz an Wasserdampf, weil in den meisten Trocknern die Feststoffe bei bzw.in der Nähe des Naßwärmegrades trocknen.

Fig. 1 ist ein schematisches Fließdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, welche das Füllvermögen von Tabak zeigt, welcher unter variierenden Bedingungen absoluter Feuchtigkeit getrocknet ist.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, welche den Prozentgehalt an Wasserdampf in der in Fig. 2 beschriebenen trocknenden Luft, gemessen gegen das Füllvermögen des getrockneten Tabaks, zeigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann durchgeführt werden gemäß dem Schema der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. Wie in Fig. gezeigt, wird Luft durch den geschlossenen Kanal 2 an der Dampfeintrittsöffnung 4 vorbeigetragen, durch welche Dampf oder ein Gemisch aus Dampf und Luft in den Luftstrom eingespritzt werden kann. Die Luft strömt durch einen geschlossenen Erhitzer 6 und die erhitzte Luft strömt in die Leitung 10. Ein Erhitzerumgehungskanal 8 kann mit automatischen oder mit Handventilen versehen sein, um Luft am Erhitzer 6 vorbeizuführen, wodurch eine Regeleinrichtung für die Temperatur der Luft geschaffen wird, welche in die Leitung 10 eintritt. Das Fassungsvermögen des Erhitzers 6 und die Konstruktion des Umgehungskanals 8 ist vorteilhaft so, daß die Temperatur der Luft in der Leitung IO innerhalb.des Bereiches von etwa 121°C bis etwa 343°C gehalten wird. Wasserdampf, welcher durch Eintrittsöffnung 4 eingeführt wird, ist vorteilhafterweise eingestellt, um in der Leitung eine hohe Feuchtigkeit aufrechtzuerhalten, d.h. eine Feuchtigkeitshöhe, welche in der Leitung 10 eine Naßwärniegradablesung von mindestens 66 C schafft. Wie aus Fig* 2 zu entnehmen, beobachtet man den Beginn eines Ansteigens des Füllvermögens bei dieser Temperatur. Erwünschtermaßen wird der Naßwärmegrad so hoch wie möglich gehalten, beispielsweise bei mindestens etwa 96°C bis zum Maximum von 100⁰C. Bei einigen Ausrüstungen sind diese höheren Temperaturen nicht praktikabel..Daher liegen die normalen Arbeitstemperaturen bei etwa 82 C oder höher.

Ausgedehnter Tabak wird vom Zufuhrtrichter 12 mittels Zufuhrförderers 14 zum vertikalen Rohr 16 in die Luftschleuse 27 in Leitung 10 befördert. Andere Arten an Tabakzufuhreinrichtungen können natürlich angewandt werden, um den ausgedehnten Tabak in inniges Gemisch mit der heißen, hoch feuchten Luft innerhalb der Leitung 10 zu bringen. Der von der Luft mitgerissene ausgedehnte Tabak wird dann durch eine Anzahl Trockenkammern 18 und Verbindungskanälen 20 getragen. Die Kammern 18 sind Trockeneinrichtungen zum Bewirken des Trocknens des von der Luft mitgerissenen ausgedehnten Tabaks bis auf die gewünschte Feuchtig-

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keitshöhe. Die Kammern 18 können so ausgewählt sein, daß sie ein Fassungsvermögen besitzen, welches ausreichend ist, um den gewünschten Temperaturbereich des Luftstromes aufrechtzuerhalten. Die Anzahl an Kammern 18 kann ausgewählt sein, um eine gewünschte Verweilzeit für einen gewünschten Trocknungsgrad zu schaffen. In jeder Kammer 18 wird der Tabak nach aufwärts befördert, wobei die Geschwindigkeit der Luft wesentlich geringer ist als in den Kanälen des Systems. Die Kammer ist in bezug auf die Geschwindigkeit des Luftstromes so bemessen, daß der Luftstrom in der Kammer nicht ausreicht, um die Schwerkraft auf die dichteren Teile des Tabaks zu überwinden, so daß solche dichteren Teile ihre anfängliche Aufwärtsgeschwindigkext verlieren, bevor sie den Oberteil der Kammer erreichen und in den äußeren Teil der Kammer zurücksinken und eine Kreisbewegung in der Kammer ausführen, bis ihre Dichte geringer geworden ist. Diese dichteren Teile des Tabaks können das Ergebnis der Nässe des Tabaks oder einer physikalischen Verfilzung bzw. Blattkissenbildung sein. Im Falle des Trocknens von Blättern, welche Kissen bilden, neigt diese Kreisbewegung dazu, die Kissenbildung der Partikel aufzulösen, was zu.einer zusätzlichen Verbesserung des Füllwertes führt.

Ausgedehnter Tabak und Luft, welche aus der letzten Kammer 18 austreten, werden durch Kanal 22 einem Separator 24 zugeführt. Der Separator 24 ist vorzugsweise ein Tangentialseparator. Es ist jedoch zu verstehen, daß andere Separatorarten angewandt werden können. Der Tabak tritt aus dem Separator 24 durch Luftschleuse 26 aus und wird durch den Förderer 28 zur nächsten Tabakverarbeitungsstufe befördert. Die abgetrennte Abluft wird durch Kanäle 30 und 32 rückgeführt. Ein Ventilator 34 befindet sich innerhalb des Kanalwerkes zum Umwälzen der Luft. Auch eine Abzugsöffnung 36 ist im Kanal 32 angeordnet, um überschüssige Luft aus dem System abzulassen. Die durch Kanal 32 getragene Luft tritt wieder in den Kanal 2 ein und zwar durch einen Endseparator 38, welcher Staub aus dem Luftstrom entfernt. Vorzugsweise ist der Separator 38 ein solcher des Rotoclonetyps, v/elcher auch das Umwälzen der Luft unterstützt. In Fig.

q Π Q ^r - ^ ~ ■"

zeigen die Pfeile die Strömungsrichtung des ausgedehnten Tabaks und/oder der Luft. Soweit die aus einem, bestimmten Tabak entfernte Feuchtigkeitsmenge, die Tabakarten, die Tabakmischungen und deren Form variieren, variieren demgemäß die Arbeitskennwerte des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung eines einheitlichen und konstanten Feuchtigkeitsgehaltes des aus dem System entnommenen Tabaks. Zwei wichtige Faktoren, welche die Arbeit des Systems der Fig. 1 steuern, sind:

(a) die Haltezeit des Tabaks innerhalb des Systems, und

(b) das Verhältnis des Volumens des Luftstromes zum Gewicht des zu entnehmenden Tabaks.

Die Wärmemenge, welche zum Trocknen des Tabaks erforderlich ist, ist abhängig von der Rate, mit welcher der Tabak durch das System geführt wird, sowie von dessen anfänglichem Feuchtigkeitsgehalt. Eine Steigerung entweder dieser Rate oder des Gehaltes neigt zur Hervorrufung einer Verminderung der Lufttemperatur in der Leitung 10 und in den Kammern 18, so daß die Wärmezufuhr in den Erhitzer 6 notwendigerweise gesteigert werden muß. In ähnlicher Weise ruft eine Verminderung der Zufuhrrate oder des Feuchtigkeitsgehaltes eine Verminderung der Wärmezufuhr hervor. Demgemäß wird die Wärmezufuhr proportioniert in Abhängigkeit von den Bedingungen, daß der endgültige Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks konstant gehalten wird.

Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu trocknende ausgedehnte Tabak variiert hinsichtlich seines Feuchtigkeitsgehaltes. Der Feuchtigkeitsgehalt geschnittenen Tabaks breitet sich demgemäß aus über die Außengrenzen von roh 18 bis 90% für Blätter und 30 bis 90% für Tabakstiele. Die Tabakstiele können nach der erfindungsgemäßen Methode bis zu einer Höhe von 18 bis 26% Feuchtigkeitsgehalt getrocknet und mit anderen ausgedehnten Tabakformen vermischt werden und das Gemisch erfindungsgemäß bis zu einer Feuchtigkeitshöhe von 5 bis 25% getrocknet werden.

Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitete Tabak kann gemäß den besonderen Erfordernissen, bei Entnahme einen Feuchtigkeitsgehalt von zwischen 5 und 25%, vorzugsweise 10 bis 16%, besitzen. Es wurde gefunden, daß ein optimaler zurückbleibender Prozentgehalt für beste Verfahrenshandhabung in der Nachbarschaft von 13% liegt.

Beim bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren ist das Volumen des Luftstromes ausreichend, um die gewünschte Zirkulationsbewegung in den größeren Kammern 18 zu ermöglichen. Diese Geschwindigkeit variiert gemäß der Dichte des zu trocknenden Materials und der Dichte der Förderluft, die sich mit der Temperatur und der Feuchtigkeit ändert. Bei der Handhabung dieser Tabake - .,._ liegt die Temperatur der Einlaßluft, welche durch Leitung 10 hindurchgeht, im Bereich zwischen 121 C und 343 C. Der ausgedehnte Tabak selbst, welcher in Leitung 10 eintritt, liegt im. allgemeinen im Bereich zwischen Raumtemperatur und 1Ο2 C. Die Temperatur der Luft, welche aus der letzten Kammer 18 austritt, liegt im allgemeinen im Bereich von 77°C bis zu weniger als 316°C..Nach dem anfänglichen Aussetzen des Tabaks einer Lufttemperatur von 121-343°C, unterliegt -er somit dann kühlerer Luft bei 77°C bis zu weniger als 316°C. Nach dem Austreten des getrockneten Tabaks kann dieser, wie gewünscht, weiter abgekühlt werden.

Die Verweilzeit des. ausgedehnten Tabaks im erfindungsgemäßen Trocknungsschritt kann bestimmt werden, wenn die gewünschte Feuchtigkeitshöhe erreicht ist. Der genauen Trocknungszeiten kann man sich leicht vergewissern durch Versuch und Versehen bei einem gegebenen ausgedehnten Tabak.

Die folgenden Beispiele beschreiben die Weise und das Verfahren des Ausführens und Benutzens der Erfindung und legen die erfindungsgemäß beabsichtigte beste Ausführungsart der Erfindung dar, ohne daß die Erfindung auf diese Ausführungsbeispxele allein abgestellt sein soll.

Beim Bestimmen des Füllverraögens getrockneter Tabakprodukte verwendet man ein Kompressometer des Typs, über den von Dr. A. B. Canon auf der 30. Konferenz der Tabakchemiker berichtet wurde. Die Methode umfaßt das Abgleichen einer 3g-Probe mit einem angemessenen Methanol/Wasser-Gemisch, das Einbringen in einen 50ml-Meßzylinder, das Auflegen eines Kolbengewichtes,

2
welches 1,25 kg je 6,5 cm gleichwertig ist, und das Schütteln für 10 Minuten. Die Füllkapazität wird angegeben als das Volumen, welches bei 10 Minuten je Gramm Trockengewicht der Probe besetzt ist. Versuche haben gezeigt, daß diese Vorrichtung das Volumen (die Füllkapazität) einer gegebenen Menge geschnittenen Tabaks mit guter Reproduzierbarkeit genau bestimmt. Das Methanol/Wasser-Gleichgewicht schaltet die Auswirkung des Feuchtigkeitsgehaltes auf die Füllkapazitätswerte aus. Der Druck, welcher durch den Kolben ausgeübt wird, entspricht eng dem Druck, welcher normalerweise durch das ümhüllungspapier auf den Tabak in Zigaretten ausgeübt wird.

Die RO-TAP PSD (Partikelgrößenverteilüng) wird bestimmt durch Aufbringen von etwa 30 g einer auf nahezu 13% Feuchtigkeitsgehalt konditionierten Probe auf das Obersieb eines Standard-RO-TAP-Schüttlers. Man verwendet einen Stapel von 6 Sieben der Maschengrößen nach !Eyler von 6, 9, 10, 14, 24 und 32, sowie eine Schale. Die Probe wird für 60 Sekunden abgezapft und es wird für jedes Sieb und die Schale das prozentuale zurückgehaltene Gewicht aufgezeichnet. Für die Zwecke der folgenden Beispiele wird im Interesse der Klarheit nur der Prozentanteil von +6 Maschen (große Partikel) und von -14 Maschen (feine Partikel) wiedergegeben.

Beispiel 1

Es wird die oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Vorrichtung bereitgestellt, welche eine Nominaldurchsatzkapazität von etwa 2495 kg - staub trocknen Tabaks je Stunde besitzt. Es wird ein Luftstrom durch die Vorrichtung hindurch aufrechterhalten, während man, wie vorstehend beschrieben, in

9 0 9 8 U /0% 6 6

den Luftstrom geschnittenen Tabak (Blattmischung) einführt, welcher durch Wasserzusatz nominell ausgedehnt wurde. Der so getrocknete Tabak wird abgetrennt und man läßt ihn sich auf Raumtemperatur abkühlen. Die physikalischen Eigenschaften des Ausgangstabaks und des getrockneten Produktes, zusammen mit den · Verfahrensbedingungen, sind nachstehend in Tabelle I unter der Bezeichnung "iasatz A" angegeben. Der Ansatz A ist eine Zusam- - me ns te llung von vier "Posten der gleichen Mischung, welche unter den gleichen Bedingungen durch die bereitgestellte Vorrichtung gegangen sind.

Zu Kontrollzwecken wird der oben beschriebene Arbeitsgang wiederholt, jedoch werden die Trocknungsbedingungen so modifiziert, daß sie außerhalb des Rahmens der Erfindung liegen. Die Ergebnisse und Verfahrensbedingungen sind nachstehend in Tabelle I unter der Bezeichnung "Ansatz B" dargelegt.

Tabelle I Blattmischung

% Feuchtigkeit des eintretenden Tabaks (bei Rohr 16)

% Feuchtigkeit des austretenden Tabaks (bei Separator 28)

Temperatur (⁰C) des eintretenden Tabaks (bei Rohr 16)

Temperatur ( <

dukts (bei Separator 28)

Eintritt
tung 10)

Austritts-Trockenwärmegrad ( C in Kanal Austritts-Naßwärmegrad (⁰C in Kanal 30)

Absolute Feuchtigkeit (kg/kg) am Austritt (in Kanal 30)

Lufttemperatur (⁰C) in Kanal 22

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Temperatur ( C) des austretenden Pro-Eintritts-Trockenwärmegrad ( C in Lei-

Kontrolle	Ansatz A
Ansatz B	19,2
19,1	16,7
15,8	37
36	88
60	135
98	112
10) 73	99
58	15,4
0,13	116
73

2847874

Kontrolle	Ansatz A
Ansatz B	2450
2540	7
7	5,77
5,72	6,27
5,88	47,1
) 40,6	11,9
14,1	7,0
13,3

Tabakdurchsatz, staubtrocken,kg/Std.
berechnete Tabakverweilzeit (Sek.)
Füllvermögen (cm /g) des Ausgangstabaks

Füllvermögen (cm /g) des getrockneten Produkts

RO-TAP-PSD: % +6 Maschen (große Partikel)

% -14 Maschen (Staub)
% kissenbildende Partikel

Aus der obigen Tabelle I ist ersichtlich, daß das getrocknete Produkt des Ansatzes A die folgende prozentuale Verbesserung über die Kontrolle Ansatz B, zeigt:

Tabelle I (Fortsetzung)

Füllvermögen 6,63%

RO-TAP-PSD:

% +6 Maschen -16„Q% " " - -.

% -14 Maschen . 15,6% % kissenbildende Partikel 47,4%

Beispiel 2

Der Arbeitsgang des obigen Beispiels 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß der Tabak hoch ausgedehnter Tabakstiel ist und die sich ergebenden Ansätze C und D (Kontrolle) sind Zusammenstel· ltmgen von acht Posten der gleichen Tabakstiele, welche durch die Trockenvorrichtung hindurchgehen. Die Eigenschaften des Ausgangsmaterials, des getrockneten Produktes und die Verfahrensbedingungen sind nachstehend in Tabelle II dargelegt:

- 11 -

9Q98U/0966

Tabelle II.

Stiel

% Feuchtigkeit des eintretenden Stiels (bei Rohr 16)

% Feuchtigkeit des austretenden Stiels (bei Separator 28}

Temperatur (⁰C) des eintretenden Tabaks (bei Rohr 16)

Temperatur (⁰C) des austretenden Produkts (bei Separator 28)

Eintritts-Trockenwärmegrad (⁰C in Leitung 10)

Austritts-Trockenwärmegrad (⁰C in Kanal 30)

Austritts-Naßwärmegrad (⁰C in Kanal 30)

Absolute Feuchtigkeit (kg/kg) am Austritt(in Kanal 30)

Lufttemperatur (⁰C) in Kanal 22 Tabakdurchsatz, staubtrocken (kg/Std.) ■ Berechnete Tabakverweilzeit (Sek.) Füllvermögen (cm /g) des Ausgangstabaks

Füllvermögen (cm /g) des getrockneten Produkts

RO-TAP-PSD:

% +6 Maschen (große Partikel) 24,5 % -14 Maschen (Staub)

Kontrolle	Ansatz C
Ansatz D	44,5
44,6	20,4
20,3	93
93	60
47	201
195	134
93	96
56	4,0
O,O9	121
66	771
1043	6
6	9,OO
8,88	8,48
7,98	42,2
-) 24,5	5,1
8,4

Aus der obigen Tabelle II ist ersichtlich, daß das getrocknete Produkt des Ansatzes C die folgende prozentuale Verbesserung über den Kontrollansatz D zeigt:

Fü1!vermögen

6,27%

RO-TAP-PSD:

% +6 Maschen 72,2% % -14 Maschen 64,7%

- 12 -

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/ft

Beispiel 3

Der Arbeitsgang des obigen Beispiels 2 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß der ausgedehnte Tabak eine Blattmischung unter Verwendung des ausgedehnten Stieles ist, welche, wie in Beispiel 2 gezeigt, auf einen 20%igen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet worden ist. Die Eigenschaften des Ausgangsmaterials, des getrockneten Produktes und die Verfahrensbedingungen sind nachstehend in Tabelle III aufgeführt. Der Ansatz E, welcher für das erfindungsgemäße Verfahren darstellend ist und der Ansatz F, welcher eine Kontrolle ist, sind Kombinationen von acht Posten an Tabak, welche durch die Trockenvorrichtung hindurchgehen. Die Tabakeintrittsbedingungen von Temperatur und Feuchtigkeit sind so gewählt, daß sie die optimalen Bedingungen für beide Trocknungsarten darstellen.

Tabelle III . '

Blattmischung unter Verwendung von Stiel

Kontrolle Ansatz F Ansatz E

% Feuchtigkeit der eintretenden Mischung

(bei Rohr 16) 25,0 . 21,0

% Feuchtigkeit der austretenden Mischung

(bei Separator 28) .15,5 16,0

Temperatur (⁰C) des eintretenden Tabaks

(bei Rohr 16) 96 29

Temperatur ( C) des austretenden Produkts (bei Separator 28) ■ 64 87

Eintritts-Trockenwärmegrad (oc in Leitung 10) · 129 153

Austritts-Trockenwärmegrad
(⁰C in Kanal 30) 82 111

Austritts-Naßwärmegrad (⁰C in Kanal 30) 59 97

Absolute Feuchtigkeit (kg/kg) am Austritt (in Kanal 30) 0,13 4,9

Lufttemperatur (⁰C) in Kanal 22 74 lO9

- 13 -

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6,21	6,62
41,4	52,7
14,6	11,1
16,0*	1O,3

Tabelle III (Fortsetzung)

Kontrolle
Ansatz F Ansatz E

Tabakdurchsatz, staubtrocken, kg/Std. 4808 4808 berechnete Tabakverweilzeit (Sek.) 7 7

Füllvermögen (cm /Vg) des Ausgangstabaks 6,45 6,39

Füllvermögen (cm / g) des getrockneten Produkts ,.

RO-TAP-PSD: % +6 Maschen (große Partikel)

% -14 Maschen (Staub) % kissenbildende Partikel

Aus der obigen Tabelle III ist ersichtlich, daß das getrocknete Produkt des Ansatzes E die folgende prozentuale Verbesserung über den Kontrollansatz F zeigt:

Füllvermögen 6,60%

RO-TAP-PSD:

% +6 Maschen 27,3%

% -14 Maschen 31,5%

% kissenbildende Partikel 35,6%

In ähnlicher Weise werden bei Wiederholung des obigen allgemeinen Arbeitsganges mit geschnittenem grünen Tabak, ähnliche Verbesserungen beobachtet.

Beispiel 4

Eine Menge hoch expandierten und geschnittenen Tabakstiels wird in verschiedene Portionen unterteilt. Der Tabak besitzt einen Feuchtigkeitsgehalt von 41 Gew.-%. Die Tabakportionen werden durch Mitreißen in Luft, welche auf eine Temperatur von etwa 26O°C erhitzt ist, getrocknet. Jede Portion trocknet man bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 13 Gew.-% in Anwesenheit variierender absoluter Feuchtigkeit, bestimmt mit einem Naßwärme-

gradttiermometer. Die getrockneten Tabakportionen werden dann auf ihr Füllvermögen getestet. Die verschiedenen angewandten Feuchtigkeiten und erzielten Füllvermögen sind nachstehend in Tabelle IV gezeigt:

	Naßwärme grad (°C)	Tabelle IV	% Wasser dampf	Füllver mögen (cm³/g) .
Portion	52	Absolute Feuchtig keit (kg Wasser/kg Luft)	6	8,04
1	66	0,065	15	8,O4
2	73	0,178	23	8,21
3 .	82	0,301	37	8,37
4	89	0,575	56	8,69
5	89	1,25	55	8,99
6	94	1,23	73	9,19
7	2,67

Die Information der Tabelle IV ist graphisch in Fig. 2 gezeigt. Mit Bezugnahme auf Fig. 2 kann man die Verbesserung des Füllvermögens mit dem Anstieg der absoluten Feuchtigkeit erkennen. Es ergibt sich eine bemerkenswerte Verbesserung des Füllver- . mögens, wenn der Naßwärmegrad etwa 66°C überschreitet.

Aus den Daten der Tabelle IV kann man den Prozentgehalt an Wasserdampf in der befördernden Luft für jede der in Beispiel 4 getrockneten Tabakportionen graphisch darstellen. Diese Prozentsätze sind in Fig. 3 gezeigt und zeigen die bedeutende Verbesserung des Füllvermögens unter Trocknungsbedingungen hoher Feuchtigkeit.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beispielsweise wiedergegebenen Ausführungsformen allein abgestellt. Im Rahmen der Erfindung sind dem Fachmann vielmehr mannigfaltige Abänderungen ohne weiteres gegeben. Obgleich beispielsweise das bei der bevorzugten Ausführungsform beschriebene Trockenmittel· auf

Λ*

die angemessene Temperatur erhitzte Luft ist, so kann doch jedes gasförmige Medium verwendet werden, welches auf den Tabak nicht nachteilig einwirkt, beispielsweise Stickstoffgas, Kohlendioxydgas, überhitzter Wasserdampf und dergleichen. Auch kann man jede Trockeneinrichtung verwenden wie etwa einen Wirbelbettrockner, Drehtrockner, Tunneltrockner und ähnliche Trockner.

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-tit

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER

DIPL-ING.

H. KINKELDEY

OR-IMQ

W. STOCKMAIR

DH-INa- AeE (CALTECH

K. SCHUMANN

_m DK RER NAT. - DIPL-PHYS.

P. H. JAKOB

DIPU-ING.

G. BEZOLD

DH. HER NAT· OPL-CHEM.

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

26. Sept. 1978 P 13 155

BROWN & WILLIAMSON TOBACCO CORPORATION

West Hill Street, Louisville, Kentucky 40232, USA

Patentansprüche

Verfahren zum Herabsetzen des Feuchtigkeitsgehalts ausgedehnten Tabaks, dadurch gekennzeichnet, daß man den ausgedehnten Tabak in einem Gas erhitzt, wobei das Gas eine Anfangstemperatur innerhalb des Bereiches von etwa 121°C bis etwa 343 C besitzt, und zwar in Anwesenheit einer absoluten Feuchtigkeit einer Höhe oberhalb derjenigen, we I chi
fert.

welche eine Naßwärmegradablesung von mindestens etwa 66 C lie-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur etwa 26O°C und die Ablesung mindestens etwa 82°C beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den erhitzten Tabak dann einem kühleren Gas bei einer Temperatur von 77°C bis 316°C unterwirft.

98U A039 6 6

TELEFON (OB9) 32 38 83 TELEX O5-S9 38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des kühleren Gases etwa 135°C und die Ablesung etwa 99°C beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperati

beträgt.

Temperatur etwa 26O°C und die Ablesung mindestens etwa 96°C

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur etwa 135°C und die Ablesung etwa 96°C beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak aus Tabakblättern besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak aus Tabakstielen bzw. -Stengeln besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak rekonstituierter Tabak ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak eine Mischung von Tabakblättern, rekonstituiertem Tabak und Stielen ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur rund 26O°C beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu trocknende expandierte Tabak einen Feuchtigkeitsgehalt von 18 bis 90 Gew.-% besitzt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Luft ist.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas überhitzter Dampf ist.

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15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablesung rund 96°C bis 99°C ist.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu trocknende ausgedehnte Tabak eine Temperatur von Umgebungstemperatur bis 1O2°C besitzt.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Tabak bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 25 Gew.-% trocknet.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Prozentgehalt IO bis 16% beträgt.

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ausgedehnten Stiel bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen
18 bis 26% trocknet, daß man ihn zu ausgedehnten Blättern hinzusetzt, um eine Mischung zu bilden, daß man diese dem Verfahren nach Anspruch 1 unterwirft, und daß man bis auf eine Feuch~ tigkeit von 5 bis 25% trocknet.

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabak geernteter grüner Tabak in seinem völlig ausgedehnten Zustand ist.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Blätter bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis 25%

trocknet; daß man Stiel bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von
5 bis 25% trocknet; und daß man getrocknete Blätter und Stiel
miteinander vermischt.

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